Hằng đẳng thức

Hằng đẳng thức là đẳng thức đúng với mọi giá trị của các biến xuất hiện trong đẳng thức.
Chẳng hạn,
$$a(b+c)=ab+ac$$
là hằng đẳng thức vì hai vế luôn bằng nhau với mọi giá trị của $a,b,c$. Trái lại, $x+1=3$ chỉ đúng khi $x=2$, nên không phải hằng đẳng thức.
Muốn kiểm tra một đẳng thức có phải hằng đẳng thức hay không, có thể biến đổi một vế thành vế kia. Chỉ tìm được một giá trị làm hai vế bằng nhau chưa đủ để kết luận.
Công thức hiệu hai bình phương

Với hai biểu thức bất kì $A,B$, ta có
$$\boxed{A^2-B^2=(A-B)(A+B).}$$
Vế trái là **hiệu hai bình phương**; vế phải là tích của hiệu và tổng hai biểu thức. Công thức được dùng theo hai chiều:
$$A^2-B^2\longrightarrow(A-B)(A+B)$$
để viết thành tích, và
$$(A-B)(A+B)\longrightarrow A^2-B^2$$
để tính nhanh hoặc rút gọn.
Ví dụ: nhận dạng hai bình phương
Viết $9x^2-25$ dưới dạng tích.
Ta nhận ra $9x^2=(3x)^2$ và $25=5^2$. Do đó,
$$9x^2-25=(3x)^2-5^2=(3x-5)(3x+5).$$
Khi nhận dạng, cần tìm đúng hai biểu thức được bình phương. Không được viết $9x^2-25=(9x-25)(9x+25)$.
Ví dụ: tính nhanh
Hai số $97$ và $103$ cách đều $100$, nên
$$97\cdot103=(100-3)(100+3)=100^2-3^2=9991.$$
Cách biến đổi này hữu ích khi một tích có hai thừa số dạng “cùng tâm, lệch đều”.
Nhận biết hằng đẳng thức
Đẳng thức nào là hằng đẳng thức?
Đúng. Đây là hằng đẳng thức hiệu hai bình phương.
Đẳng thức này chỉ đúng khi $x=3$.
Đẳng thức này chỉ đúng khi $x=3$ hoặc $x=-3$.
Đẳng thức này chỉ đúng khi $x=3$.
Lời giải
Ta có $(x-2)(x+2)=x^2-4$ với mọi giá trị của $x$, nên đây là hằng đẳng thức. Các đẳng thức còn lại chỉ đúng tại một số giá trị cụ thể. Chọn A.
Viết hiệu hai bình phương dưới dạng tích
Phân tích $16x^2-81$ thành nhân tử.
Cần lấy căn bậc hai của từng bình phương, không giữ nguyên $16x$ và $81$.
Bình phương của một hiệu có thêm số hạng giữa.
Đúng. Hai biểu thức được bình phương là $4x$ và $9$.
$(8x)^2=64x^2$, không phải $16x^2$.
Lời giải
Vì $16x^2=(4x)^2$ và $81=9^2$, nên $16x^2-81=(4x-9)(4x+9)$. Chọn C.
Kiến thức cần nhớ
Hằng đẳng thức đúng với mọi giá trị của biến. Hiệu hai bình phương được biến đổi theo
$$A^2-B^2=(A-B)(A+B).$$
Trước khi áp dụng, cần chỉ ra chính xác $A$ và $B$.